環(huán)境溫濕度對(duì)硅膠固化速度的影響

1、環(huán)境溫濕度對(duì)硅膠固化速度的影響1 前言目前的硅橡膠市場(chǎng)上，常見的有機(jī)密 封硅膠主要有脫醋酸型、脫酮肟型、脫醇 型等類型。脫醋酸型硅膠對(duì)封裝的基材有 一定的腐蝕性，密封膠氣味比較大。脫醇 型密封硅膠硫化速度慢,粘結(jié)性較差。而脫 酮肟型密封膠，不僅沒有刺激性氣味，對(duì) 一般材料也不會(huì)造成腐蝕，同時(shí)具有一般 有機(jī)硅密封膠所具有的優(yōu)點(diǎn)，例如：耐 寒、耐熱、耐老化、防水、伸縮疲勞強(qiáng)度 高等,因此應(yīng)用非常廣泛。光伏組件封裝用 硅膠基本以脫酮肟型密封膠為主，同時(shí)脫 醇型硅膠也有少量應(yīng)用。2 硅酮膠介紹太陽(yáng)能組件專用密封膠多為單組份室溫硫化硅橡膠，主要為脫酮肟型，其主要成分是羥基封端的聚二甲基硅氧烷。硅膠 的主

2、要作用是將光伏組件的層壓件與鋁邊 框粘結(jié)密封,對(duì)層壓件起到封裝保護(hù)的作 用，也能夠保護(hù)電池片不受污染和氧化。密封膠幾種主要成分及作用：3 試驗(yàn)部分3.1 測(cè)試樣品本次測(cè)試在江蘇萬(wàn)宇電能科技有限公 司綜合實(shí)驗(yàn)中心完成，選取光伏行業(yè)常見 的組件封裝硅膠型號(hào)作為研究樣本，具體 型號(hào)如表1：廠家 型號(hào) 性能及其描述溧陽(yáng)明天 ZQ-5610 光伏組件專用脫肟型中性單組 分有機(jī)硅密封膠北京三辰 SC-16W 單組分密封劑，接觸空氣中的 水分室溫固化江蘇天順 TS-6568 單組份光伏組件專用密封膠3.2 主要儀器設(shè)備 主要設(shè)備及工器具：固化槽、鋼尺、美工刀、打膠槍、計(jì)時(shí)器、溫濕度環(huán)境箱等。設(shè)備名稱 型號(hào)

3、性能及其描述溫濕度環(huán)境箱 漢測(cè)HHR5800F 提供不同溫濕度的固 化環(huán)境固化槽 定制 硅膠固化模具膠槍 打膠3.1 測(cè)試樣品1.首先按照測(cè)試條件設(shè)定環(huán)境箱的溫濕 度，并維持設(shè)備在設(shè)定條件下穩(wěn)定運(yùn)行20 分鐘;2.用膠槍將硅膠樣品均勻打入固化槽(如圖1)，打硅膠時(shí)注意固化槽底部和邊 角處不能留有氣泡或空隙;3.將硅膠注滿后，用抹尺沿著固化槽上 邊緣將硅膠抹平，如圖2所示;4.將做好的硅膠固化測(cè)試樣品放入溫濕度環(huán)境箱，進(jìn)行固化測(cè)試;定期將樣品取出，測(cè)量硅膠的固化長(zhǎng) 度，如圖3所示，并計(jì)算出測(cè)試樣品的固化 厚度。4 結(jié)果與討論4.1 不同溫度和濕度環(huán)境條件下，硅膠的固化情況。本次測(cè)試在江蘇萬(wàn)宇電能

4、科技有限公 司綜合實(shí)驗(yàn)中心完成，選取光伏行業(yè)常見 的組件封裝硅膠型號(hào)作為研究樣本，具體 型號(hào)如表1：對(duì)于縮合型單組份硅酮密封膠而言， 其硫化是與空氣中的濕氣即水反應(yīng)而固化 的。從其反應(yīng)機(jī)理上就能夠看出，環(huán)境的 溫度和濕度對(duì)縮合型單組份硅酮密封膠的 硫化過程必然會(huì)有很大的影響。單組分硅膠的固化過程主要是吸潮固化。固化過程的快慢主要與膠體厚度、環(huán)境溫度和環(huán)境濕度有關(guān)。固化一般由外而 內(nèi)進(jìn)行，外部裸露在空氣中的密封膠比內(nèi) 部的先固化。通過圖4、圖5的硅膠固化曲 線我們可以看出，硅膠固化環(huán)境的溫度和 濕度對(duì)硅膠的固化速度確實(shí)有明顯的影響：1、從硅膠固化曲線圖中可以看出，隨 著固化深度的增加，硅膠的固化

5、速度越來 越慢，其固化厚度隨著固化時(shí)間基本呈對(duì)數(shù)增加;2、通過不同溫濕度條件下的硅膠固化 曲線對(duì)比，很容易得知：在相同的環(huán)境溫 度條件下，相對(duì)濕度越高，硅膠的固化速度越快;3、在相同的環(huán)境濕度條件下，溫度越 高硅膠的固化速度越快。提高環(huán)境的溫度 能夠更加有效的提高硅膠的固化速度。4.2 不同廠家、同類型硅膠的固化差異比較圖6為不同廠家，同一類型的脫肟型光 伏組件密封硅膠，在25、85%RH條件 下的固化曲線。從圖中可以看出：對(duì)于縮 合型單組份硅酮密封膠，不同廠家的測(cè)試樣品，其固化曲線非常相近，在同樣的固化環(huán)境中，固化速度相差不大。4.3 同一廠家、不同類型硅膠的固化差異比較圖7為同一廠家不同類

6、型的樣品硅膠， 在40、70%RH條件下的硅膠固化曲 線。從圖中可以看出，脫肟型硅膠的固化 速度明顯大于脫醇型硅膠。5 結(jié)論光伏組件專用密封硅膠用于組件的層 壓件與鋁合金邊框的粘接封裝。其最顯著 的特點(diǎn)就是優(yōu)異的耐高低溫性能和耐候性 能。單組分硅酮建筑密封膠一般是通過與 空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行固化的，固化 過程由表面逐漸向深層進(jìn)行。因此，固化 速度受環(huán)境溫度、環(huán)境濕度濕度影響較 大，同時(shí)其深層固化速度相對(duì)較慢。本文通過對(duì)比不同環(huán)境條件下的硅膠 固化曲線，得出如下結(jié)論：1、隨著固化深度的增加，硅膠的固化 速度越來越慢，其固化厚度隨著固化時(shí)間 呈對(duì)數(shù)關(guān)系;2、在相同的環(huán)境溫度條件下，相對(duì)濕 度越高其固化速度越快;在相同的環(huán)境濕 度條件下，溫度越高其固化速度越快;溫 度對(duì)固化速度的影響更加明顯;3、對(duì)于縮合型單組份硅酮密封膠，不 同廠家的測(cè)試樣品，其固化曲線非常相 近，在同樣的固化環(huán)境中，固化速度相差不大;4、在相同的固化環(huán)境條件下，脫肟型 硅膠的固化速度明顯大于脫醇型硅膠。參考文獻(xiàn)1 單組份硅酮密封膠的發(fā)展 任春華 周國(guó) 成 林朝陽(yáng)2 脫肟型單組份室溫硫化有機(jī)硅粘